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标定的RC振荡器–片内/片外中断源–6种睡眠模式:空闲模式、ADC噪声抑制模式、省电模式、掉电模式、Standby模式以及扩展的Standby模式–可以通过软件进行选择的时钟频率–通过熔丝位可以选择ATmega103兼容模式–全局上拉禁止功能?I/O和封装–53个可编程I/O口线–64引脚TQFP与64引脚MLF封装?工作电压–2。7-–—5。5VATmega128?速度等级:..0—8MHzATmega128L–0-16MHzATmega128图2。1-。-7口通过CD4511与LED显示器连接,作为数据输入接口,PB0—5作为片选信号连接74LS138译码器,译码器控制是否选中CD4511,从而对现实进行控制。PD0-2与译码器连接,控制译码,对交通灯进行控制,PC0和PC1作为主干道方向和支干道方向车流量检测输入口并记录车流数量。INT0和INT1用于主干道方向和其他方向紧急转换控制。?我们要设计一套科学检测车流量而自动调整绿灯放行时间(需设定上、下限)的控制系统,这样无疑会大大提高车辆通过:..,有效缓解交通压力。我们在每车道车辆等待线的前方和后方都安装一个地感线圈,根据检测到的电磁感应引起的电流变化,通过电路转换和放大电路的处理,最终实时显示有无车辆通过,并可以累计某段时间内车辆流量大小。2。,下面以一个十字路口为例,说明一个交通灯的四种状态。每个路口的信号的的转换顺序为:绿-—黄-—红。绿灯表示允许通行,黄灯表示禁止通行,但已经驶过安全线的车辆可以继续通行,是绿灯过渡到红灯提示灯。红灯表示禁止通行。绿灯的最短时间为20秒,最长时间为40秒,红灯最短时间为25秒,最长时间为45秒,黄灯时间为5秒。由于南往北,北往南时间显示相同,所以只要一个方向多车,,西往东也一样,显示时间选择如表2。—。2。3—1显示时间选择本次该方本次该方下次该方向本次该方向车辆情况向通行时向通行时通行时间通行时间间间南往北少车,北往南少车20秒20秒40秒20秒南往北少车,北往南多车20秒40秒40秒20秒南往北多车,北往南少车20秒40秒40秒40秒南往北多车,北往南多车20秒40秒40秒40秒东往西少车,西往东少车20秒20秒40秒40秒东往西少车,西往东多车20秒40秒40秒40秒东往西多车,西往东少车20秒40秒40秒40秒东往西多车,。4时间显示电路在交通信号灯的正上方安装一个可以显示绿灯通行时间,红灯等待时间的显示电路,采用数码管显示电路是一种很好的方法。由于东往西方向和西往东方向显示的时间相同,南往北方向和北往南方向显示的时间也相同,所以只需要考虑四位数码管显示电路,其中东西方向两位,南北方向两位,两位数码管可以显示的时间为0—99秒完全可以满足系统的要求。一般情况下交通灯按照车流量大小合理分配通行时间,按一定规律变化,但考虑紧急车通行车况,设计紧急通行开关。即如果南北方向有特殊车辆要求通过,南北方向转换为绿灯,东西方向为红灯;如果东西方向有特殊车辆要求通过,东西方向转换为绿灯,南北方向为红灯。:..ATmega128输出点数,并且达到精确控制倒计时的目的,本设计选用CD4511显示译码器控制LED倒计时显示管的工作,这样ATmega128需要4个接口连接74LS138译码器作为片选信号输入,★CD4511的特点CD4511是一个用于驱动共阴极LED(数码管)显示器的BCD码—七段码译码器,它的特点是具有BCD转换功能;可以实现消隐和锁存控制;可直接驱动LED显示器等。★CD4511管脚及功能CD4511具有锁存、译码、消隐功能,通常以反相器作输出级,通常用以驱动LED。其引脚图如图2。-1所示。2。2。4—1CD4511引脚图CD4511的管脚及功能如下:BI:4脚是消隐输入控制端,当BI=0时,不管其它输入端状态如何,七段数码管均处于熄灭(消隐)状态,不显示数字。LT:3脚是测试输入端,当BI=1,LT=0时,译码输出全为1,不管输入DCBA状态如何,七段均发亮,显示“8”。它主要用来检测数码管是否损。LE:5脚锁定控制端,当LE=0时,允许译码输出。LE=1时译码器是锁定保持状态,译码器输出被保持在LE=0时的数值。A1、A2、A3、A4:1,2,6,7脚为8421BCD码输入端。a、b、c、d、e、f、g:13,12,11,10,9,15,14脚为译码输出端,输出为高电平1有效。:..、Vcc:分别为8、16脚,表示的是接地引脚和电源引脚。CD4511的内部有上拉电阻,在输入端与数码管端接上限流电阻就可工作。BLED数码管的结构以及显示原理★LED显示器结构通过发光二极管芯片的适当连接(包括串联和并联)。由这些发光段或发光点可以组成数码管、符号管、米字管、矩阵管、电平显示器管等等。通常把数码管、符号管、米字管共称笔画显示器,而把笔画显示器和矩阵管统称为字符显示器。。4-~9的显示。2。—2半导体数码管★LED显示器分类a按字高分:笔画显示器字高最小有1mm(单片集成式多位数码管字高一般在2~3mm)。()甚至达数百毫米。b按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。另外,、尺寸、形状、发光强度及透明情况等不同,,有反射罩式、单条七段式及单片集成式。d从各发光段电极连接方式分有共阳极和共阴极两种。所谓共阳方式是指笔画显示器各段发光管的阳极(即P区)是公共的,而阴极互相隔离;所谓共阴方式是笔画显示器各段发光管的阴极(即N区)是公共的,而阳极是互相隔离的。本设计研究的是一个交通灯控制系统,为了避免使司机将其误认为绿灯,进而造成不必要的交通混乱,不采用绿色发光二极管而是应选择红色发光二极管作为倒计时显示:...同时由于选用的CD4511配接共阴极数码显示管,因此选用红色、,—3所示。2。2。4-3共阴极数码显示器输出电路共阴极结构的数码显示器阴极共地,当某个发光二极管阳极为高电平时,将其燃亮,这种结构适用于CD4511类译码器的电路。选用共阴极数码管TLG342与CD4511的基本连接方式如图2。3。4-4所示。图2。2。4—4共阴极数码管与CD4511的基本连接方式C数码管显示电路本设计是三路口联合控制,每个十字路口需要4个双显示数码管,所以三路口需要12个双线数码管。数码管由AVR单片机I/———PA7为数字信号输出口,PB0-——PB5为片选输入口,PB0—-—PB5与74LS138产生出译码,当74LS138译码器的输出信号为低电平时,说明选中相应的CD4511,选中后CD4511接受并译码送TLG342数码显示管显示。图2。-5是以1位显示为例用CD4511实现LED与可编程控制器ATmega128的并行接口连接电路。:..-5显示电路设计3程序设计3。1系统主要程序的设计道路交通灯控制系统控制程序主要分为以下几个模块:初始化程序、主程序、定时中断程序、紧急车辆通行实时响应程序。初始化程序主要完成的规划、定时器工作模式的设定、中断方式等的设定。要想完成系统程序设计,一个很好的流程图是必要的,主流程图代表着一个系统的工作流程,所以我们先要设计出主流程图,—1。:..图3。1-1主程序流程图下面是显示状态程序流程图:-1状态图:..-2显示状态程序流程图4程序调试4。1PROTEUS仿真软件简介PROTEUS嵌入式系统仿真与开发平台是由英国公司开发(授权风向标科技公司为中国大陆总代理)的EDA工具软件,是目前世界上最先进最完整的嵌入式系统设计和仿真平台。Proteus软件有十多年的历史,在全球广泛使用,除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外,其革命性的功能是,他的电路仿真是互动的,针对微处理器的应用,还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,并实现实时调试,如有显示及输出,还能看到运行后输入输出的效果,配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等,您不需要别的,Proteus为您建立了完备的电子设计开发环境!真正实现了在没有目标原形时就可对系统进行调试,测试和验证。:..。1用PROTEUS绘制原理图运行PROTEUSVSM的ISIS后出现相应的界面,点状的栅格区域为绘图区。左侧的上方为电路图概览区,下方是元器件列表区。单击P后出现的PickDevice添加元器件的对话框,输入所要添加的器件名称,则该器件就会出现在右侧,单击OK按钮,,添加好电路中所需的元器件。在元器件列表区选中某元器件后,在电路图概览区会出现该元器件,用鼠标将其拖至绘图区,将所有需要的元器件在绘图区放置好,即可开始连线。连线方法很简单,将鼠标移至元器件引脚后会出现一个小十字,单击鼠标左键后移动鼠标,将线引至某一引脚处会再次出现小十字,再次单击左键就完成了一条连线。在布线时,如果需要转弯,。—1就是绘制完成的电路图4。—。2PROTEUS对单片机内核的仿真电路图绘制完成后,再添加ATmega128的应用程序。将鼠标移至ATmega128上,单击鼠标右键使之处于选中状态,在该器件上单击左键,打开如图2所示的对话框。在ProgramFile栏添加编译好的十六进制格式:..AA。hex(可以接受3种格式的文件),给ATmega128输入晶振频率,此处默认为1MHZ,单击OK按钮完成程序添加工作,下面就可以进行系统仿真了。单击主界面下方的按钮开始系统仿真。PROTEUSVSM所进行的是一种交互式仿真,在仿真进行中可以对各控制按钮、开关等进行操作,系统对输入的响应会被真实的反映出来。仿真结果如图3。开始仿真后,开关按钮通过鼠标单击来改变状态,所改变状态的结果会在LED和数码管显示出来。。2—1为ATmega128添加程序文件:..4。-2交通灯仿真界面5总结本论文以城市十字路口的交通信号控制为研究对象,学****和借鉴了国内外在智能交通信号控制方而已有研究成果,进行交通信号逻辑控制策略的研究。通过对十字路口的交通特性分析,建立了十字路口的典型数学模型。通过对新型车流量的检测的学****和研究,提出了城市十字路口交通信号智能化控制,对交通灯实施了有效的配时方案。为了验证本文所提出的基于ATmega128单片机的有效性,在avrstudio环境下编程进行仿真实验。仿真结果表明本文所提出的方法是一种行之有效的方法,它大大提高十字路口通行能力,减少车辆延误时间,达到交通信号优化控制的目的,比传统方法更好地适应交通流的变化。通过设计智能交通信号控制系统,进行了系统调试,很好的模拟了十字路口的实际交通状况,,由于暂时没有考虑线控和联网信号控制功能,所以功能还不是很强大,需要进一步拓展。,但是我认为智能控制作为城市交通控制的基础,对智能控制的进一步优化将为线控和面控提供强有力支持。我相信,随着智能控制技术、计算机计算,通信技术等的发展,城市智能交通控制系统必将得到不断的完善和提高,为城市交通控制发挥更大的作用。:..。温志达,梁桂荣,陈碧铭,高素萍。基于车流量的智能交通灯控制系统。自动化技术与应用,009年第28卷第6期。[2].,2003(2):55-56。[3].杨龙,马岚,黄笑宇,陈雷,。光电技术应用,24卷第5期。[4]。,[5].清辉,(自然科学版),2005年第3期(总第49期)。[6]。力,陈跃东,,2006年第6期(总第128期).[7].永举,高婷婷。,2005年第1期(总第208期):74—76。[8].马潮,高档8位单片机Atmega128原理与开发应用指南(上)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004[9].朝青,PC机及单片机数据通信技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2000[10].慧芳,张皆喜。AVR系列单片机C语言实例[M].北京:清华大学出版社,2003[11]。张军,AVR单片机应用系统开发典型实例[M]。北京:中国电力出版社,2O05[12].轩沁等,交叉路网交通灯的协调模糊控制方法系统仿真学报,(005):551。[13]编,,2007。022003:19-24。[14].黄允千Proteus与keil软件的整合在单片机实验开发中的应用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